Литогенная дифференциация почвенного покрова

Другим фактором, определяющим своеобразие почвенного покрова, является литогенный фактор — генетическое разнообразие почвообразующих пород, обусловливающее пестроту почвенного покрова на разных уровнях организации.

Литогенез — совокупность процессов образования и последующей трансформации осадочных горных пород.

Литогенная дифференциация почвенного покрова обусловлена неоднородностью почвообразующих пород. Литогенез, обусловливающий генетическое разнообразие почвообразующих пород подразделяется на две главные группы почвообразования:

• 1) постлитогенное;
• 2) синлитогенное.

Постлитогенное почвообразование начинается на сформированной породе и характеризуется постоянством вещественного состава.

Синлитогенное почвообразование идет при периодическом поступлении твердого материала на поверхность почвы эоловым, водным и другими путями. В этом случае породообразовапие и почвообразование происходят одновременно.

Литогенная трансформация почвенного покрова обусловлена особенностями гранулометрического, химического и минералогического состава почвообразующих пород:

Гранулометрический состав почвообразующих пород —> гранулометрический состав почв —> почвенные водно-физические свойства (водопроницаемость, водоподъемная способность и влагоемкость) —> обусловливают тепловые свойства почвы (теплопоглотительная способность, теплоемкость и теплопроводность) => основные почвенные режимы (водный, тепловой) и динамика почвообразовательного процесса.

По гранулометрическому составу наиболее контрастны глинистые и песчаные почвообразующие породы, которые, соответственно, определяют глинистый и песчаный состав почв.

Дифференциация почвенного покрова в сходных климатических условиях может быть связана с различиями химического состава почвообразующих пород. По химическому составу почвообразующие породы можно разделить на следующие группы (по Б. Б. Полынову, 2012):

• • кремнеземистые (бедные основаниями);
• • ферраллитные (бедные основаниями и кремнеземом, обогащенные алюминием и железом);
• • сиаллитные (бедные основаниями);
• • сиаллитные (богатые основаниями);
• • сиаллитно-карбонатные (богатые основаниями, содержащие карбонаты кальция);
• • карбонатные (состоящие из карбонатов кальция);
• • соленосные (обогащены сульфатами и хлоридами);
• • углеродистые.

Такое разнообразие почвообразующих пород по химическому составу обусловливает пятнистость почв на всех уровнях организации почвенного покрова. Зональный тип почвообразования является лишь фоном, который накладывается на разнообразные по гранулометрическому, минералогическому и химическому составу почвообразующие породы.

Исходная литологическая неоднородность почвообразующих пород в условиях постлитогенного почвообразования определяет характер и самих почв.

В холодном и умеренно холодном климате таежных областей роль химического состава пород проявляется в трех направлениях почвообразования (рис. 8.4):

• 1) на бедных, сильно выветрелых, обогащенных кварцем породах легкого гранулометрического состава образуются почвы с резко дифференцированным профилем, в котором наиболее характерными являются горизонты А₂(Е) — элювиальный (подзолистый) и В (иллювиально-железистый) => подзолы железистые и железисто-гумусовые (кислые, ненасыщенные бесструктурные, с низким уровнем плодородия);
• 2) на основных породах со значительным содержанием щелочноземельных оснований и железа образуются почвы слабодифференцированные => подбуры (кислые, умеренно ненасыщенные, существенно обогащены органическим веществом);
• 3) на карбонатных породах формируются слабокислые и нейтральные аккумулятивно-гумусовые почвы => дерново-карбонатные с высоким плодородием.

Рис. 8.4. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах в холодном и умеренно холодном климате таежных областей:

1 — подбуры: 2 — подзолы иллювиально-железистые; 3 — дерново-карбонатные В умеренно холодных и умеренно теплых лесных областях в зависимости от химического состава почвообразующих пород процесс почвообразования в основном протекает в двух направлениях (рис. 8.5):

• 1) на бескарбонатных и бедных основаниями суглинистых и глинистых почвообразующих породах образуются почвы с резко дифференцированным почвенным профилем, который включает горизонты А₂(Е) (элювиальный (подзолистый)) и иллювиальный, обогащенный Ее₂()_:з, =>подзолистые почвы (кислые, горизонт В характеризуется накоплением ила, не насыщены основаниями, с низким уровнем плодородия);
• 2) на богатых основаниями породах формируются бурые лесные (буроземы)I, для них характерны умеренно кислая реакции почв, хорошая оструктуренность, накопление ила в средней части почвы, недифференцированный слабожелезистый профиль.

Рис. 8.5. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах в умеренно холодных и умеренно теплых лесных областях:

1 — подзолистые; 2 — буроземы В умеренно сухих областях степей литогенная мозаика почвенного покрова также проявляется отчетливо. На обызвесткованных лёссовидных суглинках под разнотравно-злаковой растительностью формируются черноземы и каштановые почвы (рис. 8.6). Их профиль характеризуется наличием гумусово-аккумулятивного и иллювиально-карбонатного горизонта.

Почвы стенных областей, образующиеся на перемытых, преимущественно кварцевых песках, из-за сквозного промачивания не имеют карбонатного слоя, а их гумусовый горизонт более светлый в сравнении с черноземами и каштановыми.

Рис. 8.6. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах умеренно сухих областей степей:

1 — черноземы типичные; 2 — каштановые Во влажных субтропических и тропических лесах на слабо выветрелых породах, богатых первичными минералами (алюмосиликатами) развивается буроземный тип почвообразования, а на сильно выветрелых ферраллитных корах выветривания — ферраллитный тип. Оподзоленные желтоземы и красноземы формируются на кварц-ферраллитных корах выветривания (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах влажных субтропических и тропических лесов:

1 — желтоземы; 2 — красноземы В условиях переменно-влажного климата саванн на феррсиаллитных породах образуются красные почвы саванн или ферроземы (красно-бурые). На монтмориллонитовых глинах образуются темноцветные тяжелосуглинистые почвы — слитоземы (вертисоли) (рис. 8.8). Морфологический профиль этих почв слабо дифференцирован, они малогумусные, часто карбонатные, при периодическом увлажнении и иссушении происходит смещение и перемешивание почвенной массы, сопровождающееся сильным набуханием и сжатием глинистого материала.

Рис. 8.8. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах в условиях саванн:

1 — красные; 2 — красно-бурые; 3 — слитоземы Велики различия в почвах, приуроченных к разнообразным почвообразующим породам, в засушливых и сухих областях — в полупустынях и пустынях. На лёссовидных суглинках и лёссах под эфемерными пустынными степями распространены сероземы. На засоленных породах под ксерофитными полынно-солянковыми сообществами образуются бурые пустынно-степные и серо-бурые пустынные почвы (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Профили почв, образованных на разных почвообразующих породах в пустынных и полупустынных областях:

1 — сероземы типичные; 2 — серо-бурые пустынные Примером синлитогенного почвообразования (рис. 8.10) могут служить пойменные процессы (аллювиальные почвы), вулканизм (вулканические почвы — андосоли), склоновые делювиально-пролювиальные и солюфлюкционные процессы {эродированные почвы склонов) и т. п. Все они интразональпы и проявляются там, где есть соответствующие предпосылки или возможности для периодического обновления пород и возобновления почвообразования на новом исходном материале.

Рис. 8.10. Профили синлитогенных почв:

1 — андосоли; 2 — аллювиальные.

Аллювиальные почвы. Почвообразование и накопление аллювия идут одновременно. В зависимости от расстояния от русла реки изменяется гранулометрический состав и мощность прослоев аллювия:

• • в прирусловой части формируются аллювиальные дерновые слоистые почвы легкого гранулометрического состава;
• • в центральной части поймы откладывается суглинистый или иловато-суглинистый тонкослоистый аллювий, на котором формируются аллювиальные дерновые почвы.

Вулканические почвы. Яочвообразование в местах активной вулканической деятельности способно прерываться из-за выпадения вулканического пепла. Это обусловливает слоистое строение почвы, где пепловые слои чередуются с аккумулятивными и иллювиально-гумусовыми горизонтами, которые оказываются погребенными. Как правило, вулканическим почвам свойственна концентрическая зональность — распределение пепловых частиц в виде колец в соответствие с их гранулометрическим составом.

К сиилитогенпым могут быть отнесены почвы, сформированные на склонах в условиях активного делювиального или солифлюкционного перемещения почвенных масс и рыхлых отложений. В результате этого происходит периодическое погребение почв аккумулятивной части склонов. Процессы перемещения твердого материала вызывают литогенную дифференциацию склоновых почв. Особенно ярко это проявляется в местах проявления многолетней мерзлоты.

Особенности почвенного покрова, которые связаны с неоднородностью литогенной основы, обусловлены геологическим строением земной коры. Закономерности распределения почвообразующих пород связаны с геологическим строением земной коры. Основой материков Земли являются древние кристаллические щиты (Канадский, Фенноскандинавский, Гвианский, Бразильские, Западно-Австралийский и др.) и платформы (Африканская, Русская, Североамериканская и др.), которые сложены преимущественно кислыми изверженными породами. Это определило широкое распространение на равнинах земного шара почвообразующих пород кислого состава.

В экваториальных и тропических областях с платформами связаны древние ферраллитные коры выветривания кислых пород. Почвы саванн и влажных тропических лесов, сформированные на этих корах, обладают низким плодородием, которое в основном обусловлено господством кислых пород и продуктов их выветривания (равнины и плоскогорья Африки, Южной Америки, Австралии).

В пределах Канадского и Фенноскандинавского щитов почвообразующие породы представлены четвертичными отложениями. С кислыми породами в этих районах связано формирование подзолов и подзолистых почв, которые отличаются резкой выраженностью элювиального процесса.

Породы основного и среднего состава в пределах щитов и платформ имеют подчиненное значение, с ними связано формирование неоподзоленных почв. Наибольшее распространение эти породы получили в областях современных геосинклинальных зон, краевых частях континентов, на островных дугах, в областях новейших разломов, в тектонически активных зонах.

С основными породами связаны наиболее плодородные почвы влажных тропических и экваториальных областей — красные ферраллитные.